Peso de un objeto en presencia de aire

TRABAJO 7: EL PESO DE LAS COSAS EN
PRESENCIA DE AIRE.
Autores: Carlos Castellanos
Javier Ceprián
Álvaro José Aguilar
David Carmona
Carlos Chocano
Javier Bórnez
3ºA. Primaria.
Introducción.
Para comenzar el desarrollo de este trabajo debemos saber qué se entiende por peso de
un objeto. El peso para la física es la medida de la fuerza que ejerce la gravedad sobre
un cuerpo determinado, aunque ahora ya que estamos en momento de aclaración del
concepto vale para distinguirlo del término masa, el cual es muy común que se lo utilice
en lugar y como sinónimo del concepto de peso.
En cercanías de la superficie terrestre, la aceleración de la gravedad es
aproximadamente constante, esto quiere decir que el peso de un objeto material es
proporcional a su masa. Al tratarse de una fuerza, el peso se mide a través de un
dinamómetro y su unidad en el sistema
internacional es el newton.
Imagen: peso de un cuerpo y fuerza Normal
Teniendo en cuenta la definición anterior, podemos afirmar que el peso de un objeto en
la Tierra, en presencia de aire es más o menos constante, dependiendo de su masa y la
distancia que lo separe de la Tierra. Por ello podemos concluir que el peso de un objeto
en presencia de aire es el mismo que el si él.
La cosa es distinta si hablamos de las fuerzas que actúan sobre el objeto y por tanto de
la fuerza resultante que afecta a este. En este caso, el aire si influye en la fuerza
resultante que atrae al objeto. Ahora vamos a ver cómo afecta el aire en un objeto en
caída libre.
Caída libre de un cuerpo.
Para entender el concepto de caída libre de los cuerpos, veremos el siguiente ejemplo:
Si dejamos caer una pelota de hule macizo y una hoja de papel, al mismo tiempo y de la
misma altura, observaremos que la pelota llega primero al suelo. Pero, si arrugamos la
hoja de papel y realizamos de nuevo el experimento observaremos que los tiempos de
caída son casi iguales.
En cinemática, la caída libre es un movimiento de un cuerpo dónde solamente influye la
gravedad. En este movimiento se desprecia el rozamiento del cuerpo con el aire, es
decir, se estudia en el vacío. El movimiento de la caída libre es un movimiento
uniformemente acelerado. La aceleración instantánea es independiente de la masa del
cuerpo, es decir, si dejamos caer un coche y una pulga, ambos cuerpo tendrán la misma
aceleración, que coincide con la aceleración de la gravedad (g).
Imagen: caída libre de un objeto en el vacío.
En el segundo ejemplo, nosotros despreciamos el rozamiento aerodinámico que hay
sobre el cuerpo. En cambio, en el primer ejemplo, podemos ver cómo influye la
presencia de aire en la caída de un objeto cualquiera, apareciendo un rozamiento.
Además, si hay otras corrientes de aire, estas afectarán también a la trayectoria del
objeto desviándolo de su “trayectoria ideal”. Un ejemplo de esto lo vemos en el
paracaidismo, el paracaídas hace que el rozamiento sea mayor y por lo tanto la
aceleración en la caída menor y además, si encontrásemos corrientes de aire, estas
desplazarían al paracaidista en la dirección de la resultante de estas fuerzas.
Como conclusión podemos sacar que el peso, como tal, de un cuerpo en la Tierra no se
ve afectado por la presencia o no de aire. Es distinto si atendemos a las fuerzas que
actúan en el y que dan lugar a un diagrama de fuerzas que nos indican hacia dónde va la
fuerza resultante que afecta al objeto. En este caso, el aire si afecta al cuerpo. La medida
en que la presencia de aire afecte al conjunto de fuerzas de ese cuerpo, dependerá de la
superficie del objeto, de su masa, de la fuerza de las corrientes de aire y de su dirección
y sentido.